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Organisation
Multi-scale simulations of multi-component phases
01.01.2011 - 31.12.2014
Forschungsförderungsprojekt
Folgende Ziele wurden für das Projekt definiert: (i) Die Nutzung von fortgeschrittenen DFT Methoden für die Erforschung der physikalischen Eigenschaften geordneter binärer und Mehrstoffverbindungen. Der Fokus in der erste Phase des Projekts liegt auf intermetallischen Verbindungen mit interessanten technologischen Eigenschaften (z.B. "gum alloy") (ii) Kombination von ab-initio DFT Rechnungen mit den Methoden der statistische Mechanik für die Untersuchung des Konfigurationsraums von Mehrstoffsystemes. Das Ziel ist die Erweiterung des Anwendungsbereichs von DFT Rechnungen auf Systeme, die größer sind als die derzeit verwendeten Superzellen. Die Vorgangsweise basiert auf der Cluster Entwicklung (CE) Strategie für die Berechnung von Frequenzspektrum, Entropie und der Freie Energie, wobei alle relevanten effektiven Cluster-Wechselwirkungen von DFT hergeleitet werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht die Bestimmung der Kompositions-Temperatur Phasendiagrame, die Untersuchung der temperaturabhängigen Strukturumwandlungen und die Änderung der elastischen und plastischen Eigenschaften (theoretische Zug- und Scherfestigkeit) mit der Temperatur- und Zusammensetzungsänderung. (iii) Für die Makrosysteme, die Monte Carlo und kinetisch Monte Carlo Simulationen mit Atomwechselwirkungsparametern, Diffusions-Sprungfrequenzen und Prozessparametern, die von DFT und CE Rechnungen abgeleitet wurden. Damit soll die Mikrostruktur auf größerer Längen- und Zeitskala untersucht werden, mit dem Fokus auf dem frühen Stadium der Ausscheidungsbildung (Keimbildung) in metastabilen Legierungen. Als einleitender Schritt für die Anwendung der CE Methode auch für Oxidverbindungen werden die physikalische Eigenschaften einiger Oxiden mit verschiedenem Sauerstoffgehalt mittels Hybrid-Funktional Methoden untersucht.
Personen
Projektleiter_in
Ernst Kozeschnik
(E308)
Projektmitarbeiter_innen
Udbhav Ojha
(E308)
Alice Redermeier
(E308)
Piotr Warczok
(E308)
Institut
E308 - Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie
Förderungmittel
FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National)
Nationales Forschungsnetzwerk (NFN)
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
Forschungsschwerpunkte
Special and Engineering Materials: 20%
Computational Materials Science: 80%
Schlagwörter
Deutsch
Englisch
Dichtefunktionaltheorie
Density Functional Theory
Cluster Entwicklung
Cluster Expansion
Monte Carlo Simulationen
Monte Carlo simulations
Phasenuwandlungen
Phase Transformations
Externe Partner_innen
Universität Wien, Institut für Physikalische Chemie
Publikationen
Publikationsliste